山東省臨沂市物理高一上期末考試試題含解析

山東省臨沂市物理高一上期末考試試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、當(dāng)堆沙錐堆到一定高度時就會塌下去，此時沙子間的摩擦力就是最大靜摩擦力。某實驗小組利用該方法測量沙子間的動摩擦因數(shù)。通過測量發(fā)現(xiàn)當(dāng)沙錐的底圓直徑為D時，沙錐的最大高度為H，圓錐的母線長度為L，如圖所示。則沙子間的動摩擦因數(shù)μ為（）A.μ= B.μ=C.μ= D.μ=2、物體靜止在斜面上，若斜面傾角增大（物體仍靜止），物體受到的斜面的支持力和摩擦力的變化情況是（）A.支持力增大，摩擦力增大 B.支持力增大，摩擦力減小C.支持力減小，摩擦力增大 D.支持力減小，摩擦力減小3、觀察所示的漫畫，圖中司機(jī)說乘車人“你沒動”，而路上小女孩說他運動得“真快”。關(guān)于司機(jī)和小女孩對乘車人運動狀態(tài)的描述所選取的參考系分別為（）A.地面、地面 B.地面、汽車C.汽車、地面 D.汽車、汽車4、如圖，重為G的光滑小球靜止在固定斜面和豎直擋板之間。若擋板逆時針緩慢轉(zhuǎn)到水平位置，在該過程中，斜面和擋板對小球的彈力大小F1、F2的變化情況正確的是()A.F1逐漸變小 B.F1先變小后變大C.F2逐漸變大 D.F2逐漸變小5、圖中彈簧秤、繩和滑輪的重量以及繩與滑輪間的摩擦均不計，物體的重力都是G，在甲、乙、丙三種情況下，彈簧秤的讀數(shù)分別是F1、F2、F3，則（）A.F1=F2=F3 B.F3=F1>F2C.F3>F1=F2 D.F1>F2=F36、以下關(guān)于各物體運動判斷正確的是（）A.圖A，物體P從接觸彈簧開始到運動至最右端的過程中，一直做減速運動B.圖B，物體P在恒力F的作用下，從接觸彈簧開始到運動至最右端的過程中，先做加速運動，后做減速運動C.圖C，小球從接觸彈簧開始到運動至最低點的過程中，先做加速運動，后做減速運動D.圖D，蹦極的人先做自由落體運動，橡皮條從繃緊開始到運動至最低點的過程中，一直做減速運動7、如圖所示，物體A放在水平桌面上，通過水平細(xì)繩繞過光滑定滑輪懸掛一個重為8N的物體B，且已知物體A與桌面間的最大靜摩擦力為3N．要使A靜止，需加一水平向左的力F1，則力F1的取值可以為()A.4NB.7NC.12ND.11N8、如圖所示，一個質(zhì)量為的小球在水平面內(nèi)做圓錐擺運動，已知輕繩長度為，繩與豎直方向的夾角為，下述判斷正確的是（）A.小球圓周運動半徑B.繩子的拉力C.小球做圓周運動的向心力D.若和不變，繩長增大則繩子的拉力也增大9、關(guān)于做直線運動的物體的加速度、速度及速度變化量的說法，正確的是（）A.物體的速度越大，加速度越大 B.物體的速度變化量越大，加速度不一定大C.物體的速度變化越快，加速度越大 D.物體的加速度減小，速度一定減小10、停在水平地面上的小車內(nèi)，用繩子AB、BC拴住一個重球，繩BC呈水平狀態(tài)，繩AB的拉力為T1，繩BC的拉力為T2．若小車由靜止開始加速向左運動，但重球相對小車的位置不發(fā)生變化，則兩繩的拉力的變化情況是（）A.T1變大 B.T1不變C.T2變小 D.T2變大二、實驗題11、（4分）如圖甲所示的實驗裝置可以用來探究加速度與力的關(guān)系．實驗中用到了位移傳感器,發(fā)射器放在運動的小車上，接收器與計算機(jī)相連,即可通過計算機(jī)得到小車加速度的具體數(shù)值．實驗中通過增加鉤碼的數(shù)量,進(jìn)行多次測量,可得小車運動的加速度和鉤碼重力F的關(guān)系圖像,如圖乙所示(1)圖像不過原點,表明實驗之前缺少的一個必要操作是______________.(2)由圖像可以計算出小車與木板間的動摩擦因素_______(最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)(g取).(3)隨著所掛鉤碼數(shù)量增加,拉力F越來越大,圖線不斷延伸,后半段將要發(fā)生彎曲,請預(yù)測圖線將向_________(填“橫軸”或“縱軸”)一側(cè)彎曲.(4)為使實驗圖線能不出現(xiàn)(3)中的問題,下列操作可行的是__________.A.將鉤碼全部置于小車內(nèi),取用鉤碼改變細(xì)繩拉力時,保持鉤碼總數(shù)一定B.在改變鉤碼數(shù)量時同時用木塊墊高長木板的右端,使小車獲得更大的加速度C.選用質(zhì)量更小的小車,使小車能夠平穩(wěn)的加速,同時減小摩擦力帶來的影響D.換用動摩擦因數(shù)更小的木板,使小車所受拉力更接近小車的合外力12、（10分）某課外活動小組為了測量木塊與木板間的動摩擦因數(shù)，設(shè)計了如圖甲所示的實驗裝置。實驗中讓木板傾斜固定，打點計時器固定在木板上端，紙帶固定在木塊上，讓木塊從靠近打點計器的位置由靜止開始沿木板下滑，打點計時器記錄木塊的運動，分析紙帶、測出木板與水平面間的夾角，計算出木塊與木板間的動摩擦因數(shù)。圖乙是某次實驗得到的清晰紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點的時間間隔T＝0.1s，根據(jù)紙帶可求出木塊過D點時的速度為_________m/s，木塊的加速度大小為_______m/s2。實驗測得木板與水平面間的夾角θ＝(sin＝0.6，cos＝0.8)，重力加速度g取10m/s2，木塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ＝_______。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)三、計算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（9分）甲、乙兩車從同一地點出發(fā)同向運動，其圖像如圖所示。試計算：（1）從乙車開始運動多少時間后兩車相遇?（2）相遇處距出發(fā)點多遠(yuǎn)?（3）相遇前兩車的最大距離是多少?14、（14分）如圖，一小球從點沖上一半圓形豎直軌道，軌道半徑為m，重力加速度m/s2，求：（1）要想讓小球能順利通過軌道的最高點而不掉下來，則小球在最高點時的速度大小至少為多少？（2）若小球通過點時的速度為m/s，則小球從點飛出后做平拋運動落在點，求的距離？15、（13分）如圖所示,質(zhì)量均為M的A、B兩滑塊放在粗糙水平面上,滑塊與粗糙水平面間的動摩擦因數(shù)為兩輕桿等長,且桿長為L,桿與滑塊、桿與桿間均用光滑鉸鏈連接,桿與水平面間的夾角為在兩桿鉸合處懸掛一質(zhì)量為的重物C,整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)．重力加速度為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，試求:(1)地面對物體A的靜摩擦力大小；(2)無論物塊C的質(zhì)量多大,都不能使物塊A或B沿地面滑動,則至少要多大?

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、B【解析】設(shè)沙錐堆底圓直徑與圓錐的母線長度之間的夾角為θ，取沙錐堆面上一點沙粒，設(shè)其質(zhì)量為m，對其進(jìn)行受力分析，由平衡條件可知：其中、，可解得μ=故B項正確，ACD三項錯誤。2、C【解析】木板傾角θ由很小緩慢增大過程中，由于物體仍處于靜止，則物體的合力為零，則有FN=Mgcosθ，θ增大，F(xiàn)N減小；Ff=Mgsinθ，θ增大，F(xiàn)f增大故C正確，ABD錯誤故選C3、C【解析】司機(jī)說乘車人你沒動，是乘車人相對于汽車來說沒有動，而路上的小女孩對司機(jī)說：“你車開得真快”這是司機(jī)相對于地面來說的故選C。4、A【解析】小球受重力、斜面彈力和擋板彈力，將與合成為F，如圖小球一直處于平衡狀態(tài)，三個力中的任意兩個力的合力與第三個力等值、反向、共線，故與合成的合力F一定與重力等值、反向、共線。從圖中可以看出，當(dāng)擋板繞O點逆時針緩慢地轉(zhuǎn)向水平位置的過程中，越來越小，先變小后變大，A正確，BCD錯誤。故選A。5、A【解析】甲圖：物體靜止，彈簧的拉力乙圖：對物體為研究對象，作出的力圖如下由圖可知，是等腰三角形，由幾何關(guān)系得丙圖：以動滑輪研究對象，受力如圖由幾何知識得因此故A正確，BCD錯誤。故選A。6、AC【解析】A．物體P受到向左的滑動摩擦力和逐漸增大的彈力，由牛頓第二定律可知，物體向右做加速度逐漸增大的減速運動，故A正確；B．物體受恒力F，大小與摩擦力的關(guān)系未知；若，則有：做加速度增大的減速運動；若，先出現(xiàn)：故先做加速度向右減小的加速運動，后做加速度向左增大的減速運動；故B錯誤；C．小球接觸彈簧開始，先重力大于增大的彈力，做加速度減小的變加速運動，后重力等于彈力出現(xiàn)最大速度，再重力小于彈力，做加速度向上增大的變減速運動；故C正確；D．蹦極在橡皮條伸直前只受重力做自由落體運動，此后重力大于增大的彈力，做加速度減小的變加速運動，后重力等于彈力出現(xiàn)最大速度，再重力小于彈力，做加速度向上增大的變減速運動；故D錯誤。故選AC。7、BD【解析】先隔離B受力分析根據(jù)平衡條件求出繩子拉力大小，然后隔離A受力分析，當(dāng)與繩子拉力的合力小于等于最大靜摩擦力物體即可保持靜止；【詳解】A、當(dāng)，摩擦力為，即物體不可能靜止，故A錯誤；B、當(dāng)時，摩擦力為，物體仍能靜止，且靜摩擦力的方向向左，故B正確；C、當(dāng)，摩擦力為，即物體不可能靜止，故C錯誤；D、當(dāng)時，摩擦力為，即剛好達(dá)到最大值且方向向右，物體恰好靜止不動，故D正確【點睛】解決本題的關(guān)鍵靜摩擦力大小和方向的可變性，也可以判斷出臨界情況的靜摩擦力的方向和大小然后根據(jù)平衡條件求解出的范圍然后選擇8、AB【解析】小球做勻速圓周運動，靠拉力和重力的合力提供向心力【詳解】A、小球在水平面內(nèi)做圓周運動，由幾何關(guān)系可知，軌道半徑為，A正確；BC、繩子拉力，小球做圓周運動的向心力，B正確，C錯誤；D、若m和θ不變，則小球做圓周運動的過程中，關(guān)系保持不變，則繩子拉力大小也不變，D錯誤故選AB【點睛】向心力是物體做圓周運動所需要的力，由指向圓心的合力提供，搞清向心力的來源是解決本題的關(guān)鍵9、BC【解析】A．加速度是描述速度變化快慢的物理量，速度很大，比如勻速直線運動，但不存在變化，加速度為零，故A錯誤；B．物體的速度變化量越大，所用時間也很長，則加速度不一定大，故B正確；C．加速度是描述速度變化快慢的物理量，所以物體速度變化越快，加速度越大，故C正確；D．物體速度的增減取決于加速度和速度的方向關(guān)系，兩者反向時，速度一定減小，故D錯誤。故選BC。10、BC【解析】對小球受力分析列水平方向上的牛頓第二定律和豎直方向上的平衡公式，觀察公式即可知道兩個力變化情況【詳解】如圖所示，對小球受力分析．因為重球相對小車的位置沒有發(fā)生變化，故小球做加速運動，且AB繩與水平方向的夾角角保持不變，根據(jù)牛頓第二定律可得：解得：即不變；由于水平方向上存在向左的加速度，所以減小；故BC對；AD錯；故選BC【點睛】本題易錯項為A．考生可能沒有考慮到豎直向下的重力需要在豎直方向上的分量來平衡，而繩與豎直方向的夾角沒有改變，故不會改變二、實驗題11、①.平衡摩擦力②.0.1③.橫軸④.A【解析】（1）實驗前要平衡摩擦力，如果不平衡摩擦力，a-F圖象在F軸上將有截距；（2）應(yīng)用牛頓第二定律求出圖象的函數(shù)表達(dá)式，然后根據(jù)圖象的函數(shù)表達(dá)式求出質(zhì)量與動摩擦因數(shù)；（3）隨砝碼質(zhì)量增加，滑塊受到的拉力明顯小于鉤碼的重力，圖線將向F軸彎曲【詳解】（1）a-F圖象在F軸上將有截距，不過原點，所以在實驗前需要將軌道右端適當(dāng)墊高，用來平衡摩擦力；（2）由牛頓第二定律可知：，得，結(jié)合圖像，即，解的；（3）隨著所掛砝碼數(shù)量增加，拉力F越來越大，滑塊受到的拉力明顯小于砝碼的重力，a-F圖象中圖線不斷延伸，后半段將會發(fā)生彎曲，圖線將向橫軸彎曲；（4）軌道是光滑或粗糙并不會使圖像彎曲，設(shè)軌道光滑，設(shè)鉤碼的質(zhì)量為，小車質(zhì)量為，以小車為研究對象得：，以鉤碼為研究對象：，聯(lián)立得：，則加速度，若時，繩子拉力已經(jīng)近似等于鉤碼的重力，即，所以實驗中，若將鉤碼全部置于小車內(nèi)，取用鉤碼改變細(xì)繩拉力時，保持鉤碼總數(shù)一定，即一定，圖像就不出現(xiàn)彎曲．故選A故本題的答案為：（1）平衡摩擦力（2）0.1（3）橫軸（4）A【點睛】探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系要平衡摩擦力，應(yīng)用牛頓第二定律求出圖象的函數(shù)表達(dá)式是求出滑塊質(zhì)量與動摩擦因數(shù)的前提與關(guān)鍵；要理解實驗原理，掌握實驗注意事項12、①.0.85②.2.0③.0.50【解析】[1]木塊過D點時的速度為[2]由逐差法得[3]由牛頓第二定律得得三、計算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（1）；（2）；（3）【解析】從圖象知兩車初速，加速度分別為，甲乙都做勻加速運動。（1）兩車相遇位移相等，設(shè)乙車運動秒后兩車相遇，則甲、乙兩車的位移為，由于，代入據(jù)解題，舍去（2）相遇點離出發(fā)點的距離為（3）由圖知甲車行駛時兩車速度相等。此時兩車距離最大，二者距離為【點睛】根據(jù)物體運動的圖，計算出兩個物體運動的加速度，代入位移公式，即可求得兩車相遇的時間；當(dāng)它們速度相等的時候，兩車相距最遠(yuǎn)。14、（1）2m/s；（2）2m?！窘馕觥浚?）要想讓小球能順利通過軌道的最高點而不掉下來，則在最高點僅由重力提供向心力，有：解得：m/s所以小球在最高點